RCS-978變壓器保護(hù)(用戶培訓(xùn)0.5天)

南京南瑞繼保電氣有限公司RCS-978變壓器保護(hù)原理介紹1ppt課件主要內(nèi)容變壓器差動(dòng)保護(hù)變壓器的過(guò)勵(lì)磁保護(hù)變壓器接地短路的后備保護(hù)TA二次回路斷線與短路判別2ppt課件變壓器差動(dòng)保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問(wèn)題勵(lì)磁涌流識(shí)別原理工頻變化量、穩(wěn)態(tài)高值、穩(wěn)態(tài)低值的比率差動(dòng)保護(hù)零序比率差動(dòng)和分側(cè)比率差動(dòng)保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)TA飽和判別Y／△-11接線變壓器電流相位補(bǔ)償?shù)男路椒?ppt課件變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問(wèn)題變壓器在空投時(shí)和區(qū)外故障切除時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流將可能導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)。所以除差動(dòng)電流速斷保護(hù)、分側(cè)差動(dòng)和零序差動(dòng)保護(hù)外其它的差動(dòng)保護(hù)都要經(jīng)勵(lì)磁涌流判據(jù)閉鎖。而傳統(tǒng)的勵(lì)磁涌流判據(jù)閉鎖三相差動(dòng)保護(hù)的方法又將導(dǎo)致空投在故障變壓器上時(shí)差動(dòng)保護(hù)不能快速跳閘。4ppt課件變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問(wèn)題反應(yīng)穩(wěn)態(tài)量的差動(dòng)保護(hù)由于負(fù)荷電流產(chǎn)生制動(dòng)電流，因此在重負(fù)荷下發(fā)生的輕微故障（例如少匝數(shù)的匝間短路）靈敏度可能不夠。變壓器有70%左右的故障是匝間短路，為了提高少匝數(shù)的匝間短路時(shí)差動(dòng)保護(hù)的靈敏度，比率制動(dòng)特性中的起動(dòng)電流往往整定得較小，例如整定成(0.3~0.5)倍的額定電流。而且初始部份沒(méi)有制動(dòng)特性。但運(yùn)行實(shí)踐證明這樣的差動(dòng)保護(hù)往往在區(qū)外短路或短路切除的恢復(fù)過(guò)程中有可能造成差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)。5ppt課件變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問(wèn)題由于①起動(dòng)電流整定成(0.3~0.5)倍的額定電流。②動(dòng)作特性的初始部份無(wú)制動(dòng)特性運(yùn)行實(shí)踐證明這樣的差動(dòng)保護(hù)往往在區(qū)外短路或短路切除的恢復(fù)過(guò)程中由于各側(cè)電流互感器暫態(tài)或穩(wěn)態(tài)特性不一致或者二次回路時(shí)間常數(shù)的差異或者電流互感器飽和程度的不同造成保護(hù)的誤動(dòng)。6ppt課件勵(lì)磁涌流識(shí)別原理勵(lì)磁涌流識(shí)別采用諧波制動(dòng)和波形不對(duì)稱兩個(gè)原理。判為涌流后分相閉鎖。諧波制動(dòng)原理。利用差電流中的二次和三次諧波分量與基波分量的比值作為閉鎖差動(dòng)保護(hù)的判據(jù)。當(dāng)時(shí)分相閉鎖差動(dòng)保護(hù)。式中、分別取為0.15和0.2。二次諧波含量高閉鎖差動(dòng)保護(hù)避免了勵(lì)磁涌流情況下差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)。三次諧波含量高閉鎖差動(dòng)保護(hù)主要是為了在供給鋼廠等非線性負(fù)荷較大的用戶的變壓器中防止差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。7ppt課件勵(lì)磁涌流識(shí)別原理差電流波形判別原理與門分相開(kāi)放差動(dòng)保護(hù)。式中

—差電流的全周積分值。

—兩個(gè)相距半周的差電流瞬時(shí)值之和的全周積分值。

—大于1的常數(shù)。

—門檻值。

8ppt課件變壓器的工頻變化量的比率差動(dòng)保護(hù)除常規(guī)的穩(wěn)態(tài)量的比率差動(dòng)保護(hù)外增加了工頻變化量的比率差動(dòng)保護(hù)。其動(dòng)作方程為:9ppt課件變壓器的工頻變化量的比率差動(dòng)保護(hù)：為各支路工頻變化量電流的相量和：為各支路工頻變化量電流的標(biāo)量和

:為固定門檻

:為浮動(dòng)門檻。浮動(dòng)門檻的設(shè)置可防止在系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)或頻率有偏移時(shí)保護(hù)誤動(dòng)理論上，工頻變化量比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)可取較高的數(shù)值，這樣有利于防止區(qū)外故障TA飽和等因素所造成的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。10ppt課件變壓器工頻變化量比率差動(dòng)繼電器的動(dòng)作特性11ppt課件工頻變化量比率差動(dòng)繼電器的優(yōu)點(diǎn)負(fù)荷電流對(duì)它沒(méi)有影響。對(duì)穩(wěn)態(tài)量的比率差動(dòng)繼電器，負(fù)荷電流是一個(gè)制動(dòng)量。會(huì)影響內(nèi)部短路的靈敏度。受過(guò)渡電阻影響小。由于上述原因工頻變化量比率差動(dòng)繼電器比較靈敏。提高了重負(fù)荷下少匝數(shù)的匝間短路時(shí)的靈敏度。由于制動(dòng)系數(shù)取得較高再加上采用浮動(dòng)門檻技術(shù)，在發(fā)生區(qū)外各種故障、功率倒方向、區(qū)外故障中出現(xiàn)TA飽和與TA暫態(tài)特性不一致等狀態(tài)下也不會(huì)誤動(dòng)作。使得保護(hù)的安全性與靈敏度同時(shí)得到了兼顧。12ppt課件變壓器發(fā)生輕微匝間短路

（C相1.5%匝間短路）工頻變化量差動(dòng)常規(guī)差動(dòng)13ppt課件工頻變化量比率差動(dòng)保護(hù)

工頻變化量差動(dòng)保護(hù)經(jīng)過(guò)勵(lì)磁涌流判據(jù)閉鎖（諧波制動(dòng)原理和波形不對(duì)稱原理）。

工頻變化量差動(dòng)保護(hù)經(jīng)過(guò)過(guò)激磁判據(jù)閉鎖（差電流五次諧波含量）。14ppt課件穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)繼電器穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)元件由低值比率差動(dòng)（靈敏）和高值比率差動(dòng)（不靈敏）兩個(gè)元件構(gòu)成。為了減少在區(qū)外短路和區(qū)外短路切除時(shí)由于變壓器各側(cè)TA暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性不一致、TA飽和程度不一致而產(chǎn)生的誤動(dòng)，因此穩(wěn)態(tài)低值比率差動(dòng)裝置采用初始帶制動(dòng)的比率制動(dòng)特性，并且其起動(dòng)電流值也允許適當(dāng)提高。對(duì)于變壓器內(nèi)部輕微短路和小匝數(shù)的匝間短路可由工頻變化量差動(dòng)保護(hù)切除故障。

15ppt課件穩(wěn)態(tài)低值比率差動(dòng)繼電器動(dòng)作方程：16ppt課件穩(wěn)態(tài)低值比率差動(dòng)繼電器穩(wěn)態(tài)低值比率差動(dòng)保護(hù)要經(jīng)過(guò)勵(lì)磁涌流判據(jù)和過(guò)激磁判據(jù)閉鎖。穩(wěn)態(tài)低值比率差動(dòng)保護(hù)要經(jīng)過(guò)TA飽和判據(jù)閉鎖以防止在TA飽和時(shí)誤動(dòng)。17ppt課件變壓器差動(dòng)保護(hù)TA飽和判別由于TA的暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)飽和與變壓器的勵(lì)磁涌流有相類似之處，當(dāng)短路電流中的暫態(tài)分量中有偏于時(shí)間軸一側(cè)的直流分量，使得磁通對(duì)勵(lì)磁電流變化的磁滯回線不與坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱，因此勵(lì)磁電流的正負(fù)半周波形不對(duì)稱即有一定分量的偶次諧波分量。而在穩(wěn)態(tài)短路電流中無(wú)直流分量，故磁通對(duì)勵(lì)磁電流變化的磁滯回線與坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)稱，因此勵(lì)磁電流的正負(fù)半周波形對(duì)稱此時(shí)偶次諧波分量較小但有一定的奇次諧波分量。因此，可以利用二次電流中的諧波含量來(lái)識(shí)別TA的暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)飽和。18ppt課件變壓器差動(dòng)保護(hù)TA飽和研究19ppt課件變壓器差動(dòng)保護(hù)TA飽和判據(jù)另外裝置將浮動(dòng)門檻技術(shù)運(yùn)用到穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)動(dòng)作方程的制動(dòng)量中。采取上述兩個(gè)措施來(lái)保證在變壓器發(fā)生區(qū)外故障中出現(xiàn)TA飽和、區(qū)外故障切除再恢復(fù)過(guò)程中差動(dòng)各側(cè)TA的暫態(tài)特性出現(xiàn)差異、變壓器出現(xiàn)擾動(dòng)性負(fù)荷（如鋼廠負(fù)荷）時(shí)差動(dòng)各側(cè)TA的暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)特性出現(xiàn)差異等情況下，穩(wěn)態(tài)低值比率差動(dòng)保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作。

20ppt課件穩(wěn)態(tài)高值比率差動(dòng)繼電器和差動(dòng)電流速斷為了保證區(qū)內(nèi)故障的快速切除，以及區(qū)內(nèi)短路TA飽和時(shí)差動(dòng)保護(hù)也能切除故障。只有低值比率差動(dòng)元件（靈敏）經(jīng)TA飽和判據(jù)閉鎖，高值比率差動(dòng)元件（不靈敏）不經(jīng)TA飽和判據(jù)閉鎖，用較高的制動(dòng)系數(shù)及浮動(dòng)門檻抗TA飽和。另外高值比率差動(dòng)元件不經(jīng)過(guò)過(guò)激磁判據(jù)閉鎖。針對(duì)變壓器區(qū)內(nèi)的嚴(yán)重故障，裝置還設(shè)有動(dòng)作快速的差動(dòng)速斷元件。

21ppt課件穩(wěn)態(tài)高值比率差動(dòng)繼電器動(dòng)作方程動(dòng)作特性22ppt課件變壓器區(qū)外故障并伴隨TA飽和采用了TA飽和判據(jù)沒(méi)有采用TA飽和判據(jù)23ppt課件變壓器區(qū)內(nèi)故障并伴隨TA飽和RCS-97824ppt課件電流相位補(bǔ)償?shù)男路椒壳皣?guó)內(nèi)外對(duì)Y/△-11接線變壓器相位補(bǔ)償方法都是采用Y△的補(bǔ)償方法。其原理是Y/△-11接線變壓器由于△側(cè)接線作了一個(gè)順相序的兩相電流相減的運(yùn)算，導(dǎo)致兩側(cè)電流產(chǎn)生相位差。因此如果設(shè)法把Y側(cè)電流也作一個(gè)順相序的兩相電流之差的運(yùn)算，就可實(shí)現(xiàn)相位補(bǔ)償。在模擬型保護(hù)中是將Y側(cè)TA接成△接線實(shí)現(xiàn)電流相減的運(yùn)算的。而在微機(jī)保護(hù)中是在軟件中將Y側(cè)電流作順相序的兩相電流之差的運(yùn)算的。25ppt課件電流相位補(bǔ)償新方法上述這種補(bǔ)償方法實(shí)際上在Y和△兩側(cè)都做了個(gè)兩相電流差的計(jì)算。這樣在空投變壓器時(shí)如果兩相都有涌流，兩相電流相減后可能成為涌流特征（例如二次諧波或間斷角）不很明顯但幅值很大的電流。為了避免差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)，采用了任一相差電流出現(xiàn)涌流特征時(shí)閉鎖三相的方法。但這樣將造成空投在故障變壓器上時(shí)差動(dòng)保護(hù)不能快速跳閘的缺陷。為解決上述問(wèn)題采用由△→Y電流相位補(bǔ)償?shù)男路椒ā＿@種方法是國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)。26ppt課件電流相位補(bǔ)償新方法由△→Y相位補(bǔ)償新方法：在軟件中將△側(cè)電流做一個(gè)反相序的兩相電流之差的運(yùn)算。為求得零序電流的平衡，將Y側(cè)電流減去零序電流。

△側(cè)Y側(cè)27ppt課件電流相位補(bǔ)償新方法采用△→Y相位補(bǔ)償?shù)男路椒ê?，由于Y側(cè)沒(méi)有進(jìn)行兩相電流差的計(jì)算，變壓器空載合閘時(shí)各相有涌流時(shí)其特征都很明顯。有涌流時(shí)閉鎖保護(hù)更加可靠。另外當(dāng)判別出涌流特征后可實(shí)行分相閉鎖。當(dāng)空投在故障變壓器上時(shí)由于故障相肯定沒(méi)有涌流特征所以故障相的差動(dòng)保護(hù)沒(méi)被閉鎖可以快速跳閘。試驗(yàn)表明，空投在故障變壓器上保護(hù)動(dòng)作時(shí)間小于40mS。28ppt課件空投變壓器于匝間故障

(B相2.5%匝間故障)Δ->YY->Δ29ppt課件空投變壓器時(shí)差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)

（實(shí)際500kV自耦變壓器）30ppt課件

為了提高接地故障的靈敏度，針對(duì)自耦變壓器，裝置設(shè)有零序差動(dòng)或分側(cè)差動(dòng)。

零序差動(dòng)保護(hù)可保護(hù)變壓器Y側(cè)的各種接地故障，分側(cè)差動(dòng)保護(hù)可保護(hù)變壓器Y側(cè)的各種接地故障和相間故障，但它們都不能保護(hù)變壓器Y側(cè)的匝間短路。

零序差動(dòng)保護(hù)和分側(cè)差動(dòng)保護(hù)都不必經(jīng)勵(lì)磁涌流判據(jù)閉鎖。零序比率差動(dòng)和分側(cè)比率差動(dòng)保護(hù)31ppt課件零序比率差動(dòng)和分側(cè)比率差動(dòng)保護(hù)原理32ppt課件現(xiàn)有零差保護(hù)存在的問(wèn)題

零序TA極性不易校驗(yàn)問(wèn)題。

在變壓器區(qū)外三相短路或勵(lì)磁涌流狀態(tài)下，由于三相TA特性不一致和TA飽和程度不一致等因素的影響，零差保護(hù)可能誤動(dòng)作的問(wèn)題。33ppt課件零序比率差動(dòng)繼電器

各側(cè)零序電流均由裝置自產(chǎn)得到，各側(cè)TA二次零序電流由軟件調(diào)整平衡，這樣可避免采用零序TA極性不易校驗(yàn)等問(wèn)題。

裝置在理論分析與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正序電流制動(dòng)與TA飽和判據(jù)相結(jié)合的方法，保證零差保護(hù)在變壓器區(qū)外三相短路、或勵(lì)磁涌流情況下不誤動(dòng)。

正序電流制動(dòng)判據(jù)：，滿足本判據(jù)開(kāi)放保護(hù)。34ppt課件零序比率差動(dòng)繼電器動(dòng)作方程：動(dòng)作特性：35ppt課件自耦變壓器正常運(yùn)行發(fā)生A相1匝對(duì)地短路

（零差保護(hù)動(dòng)作）實(shí)例36ppt課件自耦變壓器區(qū)外出口三相短路并伴隨TA飽和

（零差保護(hù)不誤動(dòng)）實(shí)例37ppt課件變壓器的零序電流保護(hù)、間隙零序電流保護(hù)和零序過(guò)電壓保護(hù)大接地電流系統(tǒng)中，中心點(diǎn)直接接地的變壓器裝設(shè)零序電流保護(hù)作為接地短路的后備保護(hù)。